-
Anlage zur Drehstromleistungsübertragung über Hochspannungskabel Das
Hauptpatent behandelt eine Anlage zur Leistungsübertragung von einer Drehstromspeiseleitung
zu einem Drehstromverbrauchsnetz über Hochspannungskabel, bei welcher bei Ausfall
eines Kabelleiters oder einer Kabelleitergruppe die die Verbindung zwischen dem
Kabel und der Drehstromspeiseleitung einerseits und dem Drehstromverbrauchsnetz
.andererseits vermittelnden Einphasenumspanner auf eine andere Zahl symmetrischer
Phasen leicht umschaltbar sind. Gleiche Schutzvorkehrungen können auch in Betracht
kommen, wenn die Kabelgruppe als Ausgleichsleitungen zwischen zwei Netzteilen oder
Drehstromerzeugern dient und die 'Ausgleichsenergie je nach den Verhältnissen entweder
in der einen oder in der anderen. Richtung durch die Kabel geführt wird. Es wird
.damit bezweckt, ,auch bei zeitweilig verminderter Zahl betriebsfähiger Kabelleiter
das Drehstromnetz der Anlage symmetrisch zu belasten und die verbliebenen Kabelleiter
bestmöglichst auszunutzen. So kann man beispielsweise entsprechend Fig. i bei einer
durch die Scöttschaltung zu einem symmetrischen Vierphasensystein verbundenen Gruppe
von Einphasenumspannern mit den an die Drehstromspeiseleitung angeschlossenen Primärwicklungen
z 1 und a : und an die vier Kabelleiter 1, 2, 3, 4. über Schalter i i, 12, 13, 14
angeschlossenen Sekundärwicklungen 3 i und 32 die Umschaltung des symmetrischen
Vierphasensystems bei Ausfall eines Kabelleiters auf ein symmetrisches Dreiphasensystemleicht
vornehmen,
wenn man jede der sekundären Wicklungen der beiden Einphasenumspanner mit drei Anzapfungen
versieht, die wahlweise je nach dem Ausfall des in Betracht kommenden Kabels mit
Hilfe von Trennschaltern 51, 52, 53, 5=1, 55 und 56 in entsprechender Weise miteinander
verbunden werden. Wird beispielsweise das Kabel i gestört, so öffnet man zunächst
den Schalter i i und schließt die Schalter 15, 56 und 51. Dadurch sind die Umspanner
zu einem symmetrischen Dreiphasensystem geschaltet, das auf die in Betrieb verbliebenen
drei Kabel 2, 3 und ,1 arbeitet.
-
Durch die vielen Anzapfungen der Umspanner und die zugeordneten Trennschalter
wird die Übersichtlichkeit der Anordnung stark beeinträchtigt. Die große Zahl der
Anzapfungen verteuert überdies den Aufbau. erschwert den Umspannersehutz, bildet
unter Umständen eine zusätzliche Gefahrenquelle und beeinflußt nachteilig die Auswecheslbarkeit
-der Umspanner und ihre Verwendbarkeit zu anderen Zwecken.
-
Nach der Erfindung wird die für die Umschaltung der Umspanner auf
ein symmetrisches System niederer Phasenzahl erforderliche Zahl von Anzapfungen
und Trennschaltern vermindert, indem in einer zwischen die Wicklungsmitten der Einphasenunispanner
einschaltbaren Wicklung eines Hilfsumspanners durch über Schalter mit einem freien
Ende wahlweise an die Enden der Einphasenumspanner anschließbare Erregerwicklungen
die bei Ausfall eines Kabelleiters oder einer Kabelleitergruppe für die Bildung
eines symmetrischen Systems niederer Phasenzahl benötigte Zusatzspannung erzeugt
wird.
-
Beim L`bergang vom Vierphasenbetrieb auf Dreiphasenbetrieb wird man
beispielsweise nach Fig. 2 die Hauptwicklung 6o des Hilfsumspanners 6 zwischen die
Mitten i o und z o der beiden Sekundärwicklungen 31 und 32 des Hauptumspanners schalten.
Der Hilfsumspanner soll, wenn beispielsweise das Kabel i ausgefallen ist, die Spannung
zwischen den Klemmen 2o und 42 auf den Wert f%, - 1 ; erhöhen. Da die Spannung zwischen
i o und 42 bereits den Wert Uo hat, so ist demnach zwischen den beiden Wicklungsmitten
i o und 2o die Zusatzspannung
erforderlich. Der Hilfsumspanner 6 ist ein Dreiwicklungsumspanner mit einer Hauptwicklung
6o und zwei wahlweise einzuschaltenden Erregerwicklungen 61 und 62. Durch die Dreiwicklungsanordnung
wird erreicht, daß für die vier Zusatzspannungen; die bei auftretenden Störungen
benötigt werden, nur vier Trennschalter 5 i bis 5.1 erforderlich sind, von
denen in jedem Störungsfall nur einer eingelegt wird.
-
Der zweipolige Schalter 15 hat den Zweck, den Hilfsumspanner, der
während des normalen Vierleiterbetriebes ,allpolig abgeschaltet ist, erst im Bedarfsfalle,
also nach Ausfall eines Kabels, zuzuschalten, nachdem zuvor einer der vier Trennschalter
51 bis 5.1 eingelegt worden ist.
-
Im Störungsfalle sind folgende Schaltungen vorzunehmen: Tritt beispielsweise
in dem Kabel i ein Fehler auf, so wird nach Abschaltung dieses kranken Kabels durch
den zugehörigen einpoligen Schalter i i der entsprechende Trennschalter 51 eingelegt
und hierauf mit dem zweipoligen Schalter 15 die Hauptwicklung 6o des Hilfsumspanners
eingeschaltet, wodurch zugleich auch die Zusatzwicklung til in Betrieb genommen
wird. Die zwischen den Klemmen i o und 4.1 der Wicklung,; i des Hauptumspanners
bestehende und über den Trennschalter 51 und den Schalter 15 auf den Hilfsumspanner
übertragene Spannung U,, verteilt sich auf dessen Hauptwicklung 6o und die Zusatzwicklung
6i im Verhältnis der entsprechend gewählten Windungszahlen wie 0,732: 0,26S.
Es .ergibt sich also an den Klemmen der Wicklung 6o die Spannung o"32 Uo, die zur
Erzielung des symmetrischen dreiphasigen Spannungssystems benötigt wird.
-
Durch die Benutzung des Hilfsumspanners ergibt sich ferner der Vorteil,
daß durch etwa vorkommende Störungen oder notwendige Lberholungsarbeiten in den
Umschalteinrichtungen der Betrieb des Hauptumspanners nicht gestört wird. Im Fall
vorübergehender Betriebsunfähigkeit des Hilfsumspanners empfiehlt es sich, dessen
Hauptwicklung 6o durch eine Kurzschlußverbindung zwischen den Klemmen des Schalters
15 zu ersetzen. Bei Ausfall eines Kabels werden dann die Wicklungsmitten i o und
2o des Hauptumspanners durch Einlegen des Schalters 15 starr verbunden. Hierdurch
ergibt sich für die drei noch in Betrieb befindlichen Kabel ein unsymmetrisches
Spannungssystem, das. wenn auch bei verringerter übertragbarer Leistung, zur Drehstromübertragung
benutzt werden kann.
-
Eine weitere wesentliche Verbesserung zeigt die Fig.3. Hier ist für
den Hilfsumspanner eine Sparschaltung gewählt, indem an Stelle der Erregerwicklungen
61 und 62 (Fig. 2) die Zusatzwicklungen 61' und 62' vorgesehen sind. Durch die Verwendung
der Sparschaltung ergibt sich der Vorteil, daß der Hilfsumspanner nur für einen
sehr geringen Bruchteil der durch die Kabel zu übertragenden Leistung auszulegen
ist.